5배 빨라진 철골 접합부 해석

유명 건축 회사, Altair SimSolid를 사용하여 프로젝트 일정을 5배 단축

고객 소개

Skidmore Owings and Merrill(SOM)은 전 세계적으로 상징적이고 혁신적인 건축물로 알려진 건축 및 디자인 회사입니다. 지속 가능한 건축 및 설계 분야에서의 전세계적인 명성이 많은 프로젝트들로 입증되었으며, 이를 통해 SOM은 세계에서 가장 복잡한 구조 설계 프로젝트를 설계하고 자문하는 데 앞장서고 있습니다.

SOM이 당면한 과제

멕시코 시티의 고층 건물 설계는 건축가와 구조 엔지니어가 지진, 바람, 홍수로 인한 문제를 해결하기 위해 다중 위험 복원력 접근법을 적용해야 합니다. 일반적인 관행을 뛰어넘는 혁신적이고 독특한 건물은 강도와 사용 가능성을 충족하는지 평가하고 확인하기 위해 외부 동료의 평가가 추가로 필요합니다. 이와 같은 추가 검토는 건축 프로젝트를 기간을 크게 연장시킬 수 있습니다.

멕시코시티의 Antara Fase II 빌딩은 Sordo Madaleno Arquitectos가 설계한 혁신적인 고층 타워로, 측면 하중을 지지하는 노출형 브레이스 프레임이 특징입니다. 프로젝트의 구조 엔지니어인 SOM은 건설 전 단계에서 여러 차례 설계 변경을 거쳐 철골 브레이스 프레임 접합부의 세부적인 내진 시스템을 개발했습니다. 비표준 연결부 설계에 대한 전통적인 유한 요소 해석의 경험이 있었지만, SOM 엔지니어들은 프로젝트 시간 제약으로 인해 고객의 마감일을 맞추는 데 어려움을 겪었습니다.

(왼쪽) 브레이스 프레임 노드 개략도
(가운데 / 오른쪽) 알테어 심솔리드를 통해 SOM은 기존 FEA 방법보다 5배 빠르게 해석 결과를 생성할 수 있었습니다. (SOM)

알테어의 솔루션

SOM의 엔지니어들은 3D CAD 모델을 단순화하지 않고 메시리스 솔버인 Altair SimSolid®를 사용하여 직접 해석하기로 결정했습니다. 이를 통해 시간이 많이 소요되는 지오메트리 단순화와 복잡한 메시 생성 작업이 생략되어, CAD 모델을 SimSolid로 쉽게 불러들여 기존 FEA 방법보다 5배 빠른 결과를 얻을 수 있었습니다. 2 주 정도 소요되는 작업이 이틀 만에 완료되었습니다. SOM의 수석 임원 Abel Diaz는 “속도가 중요하지만 검증 역시 중요하다”고 강조했습니다. SOM 엔지니어들은 Altair SimSolid의 결과가 신뢰할 수 있고 정확한지 검증하는 것이 필요했으며, 다양한 검증 사례를 통해 이 솔루션을 사용하면 해석 요구사항과 프로젝트 마감 기한을 충족할 수 있을 것이라는 확신을 얻었습니다.

결론

SOM은 신속하고 신뢰성 있는 해석 결과를 생성하고, 응력, 변형률 및 변형을 컨투어를 기반으로 상세하게 시각화함으로써 작업 흐름을 가속화하였습니다. Altair SimSolid를 강철 골조 접합부 해석에 활용하여, 일반적으로 몇 주가 소요되는 작업을 단 며칠만에 완료하여 시간을 5배나 절약할 수 있었습니다.

“이 프로세스에서 검증은 솔루션을 도입하는 데 필수적인 단계입니다. 사용 편의성, 시간 절약 및 결과의 물리적 타당성 사이에는 항상 균형이 유지되야 합니다. 5배 더 빠른 결과를 제공하는 것 외에도, Altair SimSolid의 결과와 기존 해석 방법 간의 상관 관계가 강력하여 Altair SimSolid를 사용하기로 결정했습니다.”
– 아벨 디아즈 발데스, 오윙스 & 메릴, 스키드모어 Associate Principal(*역자 주:건축회사의 대개 지분을 가진 고위 임원급 기술자)

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